Концентраты примесей получают и экстракционно-хроматографической колонке с водяной рубашкой. Внутренний диаметр колонки 33 мм. Колонка заполнена сорбентом (150 г силикагеля с размером зерна 0,06—0,07 мм + 90 мл 100%-ной Д2ЭГФК, свободный* объем сорбента 240 мл). Заполнение колонки по разд. 3 ГОСТ 23862.7—79.
Навеску металлического эрбия массой 0,44 г или 0,5 г его окиси помещают в стакан вместимостью 50 мл, добавляют 6—8 мл 7 н. соляной кислоты, 0,5 мл перекиси водорода и нагревают до полного растворения. Раствор упаривают до влажных солей, хлориды РЗЭ растворяют в 15 мл 2,1 н. соляной кислоты и пропускают через экстракционно-хроматографическую колонку. Техника работы на экстракционно-хроматографической колонке по разд. 3 ГОСТ 23862.7—79.
Стакан, в котором растворялась проба, промывают 2,1 н. соляной кислотой объемом 15 мл. Промывной раствор пропускают через колонку. Затем через колонку пропускают 2,4 н. соляную кислоту. Первые 150 мл элюата, включая объем раствора пробы и промывного раствора, отбрасывают, следующие 700 мл элюата собирают в мерный цилиндр вместимостью 1000 мл. Далее элюат собирают в пробирки порциями по 10 мл, в каждой из которых определяют наличие эрбия по разд. 3 ГОСТ 23862.7—79. Порции элюата, не содержащие эрбий, добавляют к основной порции элюата в мерном цилиндре, упаривают в испарителе до объема 15—20 мл и переносят в стакан вместимостью 50 мл (концентрат I). После того, как в элюате будет обнаружен эрбий, через колонку пропускают 4,4 н. соляную кислоту, 400 мл элюата собирают в стакан (раствор чистого эрбия). Далее элюат собирают в пробирки порциями по 10 мл, в каждой из которых определяют наличие эрбия по разд. 3 ГОСТ 23862.7—79.
Порции элюата, не содержащие эрбий, переносят в испаритель и упаривают с последующими порциями элюата. Последующие порции элюата получают, пропуская через колонку 2000 мл 7 н. соляной кислоты. Элюат упаривают в испарителе до объема 15—20 мл и переносят в стакан вместимостью 50 мл (концентрат II).
В концентрате I определяют содержание окисей лантана, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, в концентрате II — тулия, иттербия, лютеция.
К концентрату I добавляют 0,04 мл раствора внутреннего стандарта церия (1 мг/мл), подготавливают к спектральному анализу и анализируют по разд. 3,4 ГОСТ 23862.8—79.
К концентрату II добавляют 20 мг окиси иттрия, нагревают до полного растворения, подготавливают к спектральному анализу по разд. 3 ГОСТ 23862.7—79 и анализируют по методике, приведенной в п. 4.8 настоящего стандарта.
Массовую долю окисей лантана, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия (Х10 ) в процентах вычисляют по формуле
221- .jo-4 т
где тх — масса определяемой примеси, мкг;
т — масса навески анализируемой пробы, г.
Массовую долю окисей тулия, иттербия и лютеция (Хп ) в анализируемой пробе в процентах вычисляют по формуле
V - А11- 25 *
где А — массовая доля окисей тулия, иттербия, лютеция в полученной окиси иттрия, обогащенной примесями РЗЭ, %.
< 4.7. Анализ тулия или его окиси
Определение содержания окисей лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, иттербия, лютеция ■
Концентраты примесей получают в экстракционно-хроматографической колонке с водяной рубашкой. Внутренний диаметр колонки 33 мм. Колонка заполнена сорбентом (150 г силикагеля с размером зерна 0,06—0,07 мм+90 мл 100°/о-ной Д2ЭГФК, свободный объем сорбента 240 мл). Заполнение колонки по разд. 3 ГОСТ 23862.7—79.
Навеску металлического тулия массой 0,88 г или 1 г его окиси помещают в стакан вместимостью 50 мл, добавляют 6—8 мл 7 н. соляной кислоты, 0,5 мл перекиси водорода и нагревают до растворения. Раствор упаривают до влажных солей, хлориды РЗЭ растворяют в 30 мл 3 н. соляной кислоты и пропускают через экстракционно-хроматографическую колонку. Техника работы на экстракционно-хроматографической колонке по разд. 3 ГОСТ 23862.7—79.
Стакан, в котором растворялась проба, промывают 3,5 и. соляной кислотой объемом 30 мл. Промывной раствор пропускают через колонку. Затем через колонку пропускают 3,5 н. соляную кислоту. Первые 150 мл элюата, включая объем раствора пробы и промывного раствора, отбрасывают, следующие 750 мл элюата собирают в мерный цилиндр вместимостью 1000 мл. Далее элюат собирают в пробирки порциями по 10 мл, в каждой из которых определяют наличие тулия по разд. 3 ГОСТ 23862.7—79. Порции элюата, не содержащие тулий, добавляют к основной порции элюата в мерном цилиндре, упаривают в испарителе до объема 15—20 мл и переносят в стакан вместимостью 50 мл (концентрат I). После того, как в элюате будет обнаружен тулий, через колонку пропускают 6 н. соляную кислоту, 400 мл элюата собирают в стакан (раствор чистого тулия). Далее элюат собирают в пробирки порциями по 10 мл, в каждой из которых определяют наличие тулия по разд. 3 ГОСТ 23862.7—79. Порции элюата, не содержащие тулий, переносят в испаритель и упаривают с последующими порциями элюата. Последующие порции элюата получают, пропуская через колонку 2000 мл 7 н. соляной кислоты. Элюат упаривают в испарителе до объема 15—20 мл и переносят в стакан вместимостью 50 мл (концентрат II).
В концентрате I определяют содержание окисей лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия;
в концентрате II — иттербия, лютеция.
Концентрат I делят на две равные части по объему, каждую переносят в стакан вместимостью 50 мл. В один стакан добавляют 0,02 мл раствора внутреннего стандарта эрбия (1 мг/мл) — концентрат легких РЗЭ, в другой стакан добавляют 0,02 мл раствора
внутреннего стандарта церия (1 мг/мл) —концентрат тяжелых РЗЭ.
Каждый из концентратов подготавливают к спектральному анализу и анализируют по разд. 3,4 ГОСТ 23862.8—79.
К концентрату II добавляют 20 мг окиси иттрия, нагревают до полного растворения и подготавливают к спектральному анализу по разд. 3 ГОСТ 23862.7—79, а затем анализируют по методике,, приведенной в п. 4.8 настоящего стандарта.
Массовую долю окисей лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия (Хі2) в процентах вычисляют по формуле где тх— масса определяемой примеси, мкг;
12
2т
. 10"4,
т— масса навески анализируемой пробы, г.
Массовую долю иттербия и лютеция (Аз) в процентах вычисляют по формуле
Y ~ А
А13“ 25 ’
где А — массовая доля окисей иттербия, лютеция в полученной окиси иттрия, обогащенной примесями РЗЭ, %-
4.8. Выполнение спектрального анализа
15 мг пробы обогащенной окиси иттрия смешивают с 15 мг графитового порошка, содержащего 4% двуокиси церия (ОГЦ). Полученную смесь делят на две равные части (по 15 мкг) и помещают с помощью шпателя и металлического стержня в кратеры двух графитовых электродов. По 15 мг каждого из образцов на графитовом порошке (ОГП 10—ОГП 1) смешивают с 15 мг окиси иттрия, содержащей 4% двуокиси церия (ОИЦ). Полученную смесь делят на две равные части (по 15 мг) и помещают в кратеры двух графитовых электродов.
Электрод с анализируемой пробой или образцом сравнения служит анодом, верхний электрод, заточенный на конус —катодом. Между электродами зажигают дугу постоянного тока 10 А. Время экспозиции от 60 до 120 с (до полного испарения материала).
Спектры фотографируют на спектрографе ДФС-13 с решеткой 1200 штр/мм, работающем в первом порядке отражения с трехлинзовой системой освещения. Ширина щели спектрографа 15 мкм. В кассету спектрографа заряжают пластинки типа I.
Спектры каждой пробы и каждого образца сравнения фотографируют на фотопластинке по два раза в области 310—340 нм. Экспонированные фотопластинки проявляют 3 мин, промывают водой, фиксируют, промывают в проточной воде 15 мин и сушат.
Основа |
Определяемый элемент |
Длины волн аналитических линий, нм |
Длины волн линий сравнения (церия), нм |
Массовая доля определяемых окисей РЗЭ, % |
Таблица 2
Диспрозии Гадолинии Неодим
Гадолиний
Тербий Диспрозий Гольмий
Эрбий
Тулий Иттербий
Лютеций
313,13 313,13 328,94 346,44 319,29
331,21 331,21 331,2,1
310,40 310,34
332,47 333,30 340,80 340,41 341,67 317,69 326,56 325,98 326,39 313,82 313,67 328,88 346,69 319,40 331,14
331,40 331,22
biO-3—5-Ю-2 5.10-2—1,0 540-3—5.10-2 540-2—1,0 2-,10~3—5-Ю-2 540-2—1,0 1-Ю-2—140-1 140-1—1,0 1-Ю-3—2-Ю-2 5-Ю-3—5-10-2 1-Ю-1—1,0 1-Ю-3—2-Ю-2' 1-Ю-2—1-Ю-1 1-Ю-3—1-10-2 5-ГО-3— 1-Ю-1 1-ю-1—'1,0 МО-3—140-2 1-Ю-2—140-1 540-2—1,0
Тербий Диспрозий Гольмий
Эрбий
Иттербий
Тулий
Лютеций
340,78 340,78 345,60 345,60 323,06 323,06 323,06 328,94 328,94 3’28,94 3'13,13 313,13 313,13 335,96 335,96
332,48 332,55 340,68 340,61
345,67 347,68 322,81 323,315 323,42 328,87
329,02 328,55 313,83
312,77 316,42 335,69 335,73
5-Ю-3—5-Ю-2 540-2—ІД 5-Ю-3—1-Ю-1
1-Ю-1—1,0 1-Ю-2—140-1
1-Ю-1—1,0 2-10І-3—5-10-2 5-Ю-2—2-Ю-1 140-1—1,0
140-3—5-Ю-3 2-Ю-3—2-10-2 14О-2— 1-Ю-1 1-Ю-3—2-Ю-2
1-Ю-2—240-1
1-Ю-1—1,0
2-Ю-3—1-Ю-2 2-Ю-2—ід
Гольмий
Эрбий
345,60
345,60
323,06
323,06
323,06
346,34 342,62 322,81
322,57 322,71
540-3—5-Ю-2 l-lOl-2—1,0
2-Ю-3—2-Ю-2 140-2—2-Ю-1
1-Ю-1—ІД
Основа
Определяемый
элемент
Длины волн аналитических линий, нм
Продолжение табл. 2
Длины волн
линий сравнения
(церия), нм
Массовая доля опре-
деляемых окисей
РЗЭ, %
Тулий
Лютеций
336,26
329,10
329,10
331,21
331,21
331,21
336,88
329,03
328,52
331,14
331,15
331,47
j
2-Ю-3—НО-2 11
Н0І-2—2-Ю-2 |(
МО-1—1,0 I
2*1О~3—МО-2 I (
2.10-2—2-Ю-1 I
МО-1—1,0 I
aS
Эрбий
Тулий
Иттербий
Лютеций
323,06
323,06
343,13
343,13
343,13
328,94
328,94
347,88
331,21
331,21
331,21
322,35 323,22 322,93 312,93 312,36 312,77
328,88 329,50 347,90 331,35 330,48 331,47
2-Ю-3—2-ГО-2 I ] МО-2—2-Ю-1 I
НО-2—1,0 I
но-3— но-2 I 1
5-Ю-3—5-Ю-2 I (
5*10’—2—1,0 I ]
НО-3—но-2 |1
5-Ю-3—МО-1 I'
МО-1—1,0 IJ
2-Ю-3—5-Ю-2 I
5-Ю-2—5-lOr1 I
МО-1—1,0 I
Тулии
Иттербий
Лютеций
336,26
343,39
328,94 3'28,94 347,63
335,96
335,96
335,96
335,77
335,64
313,76
329,03
329,51
347,90
335,78
335,39
335,64
М0“3—2*10-2 НО'-2—2-Ю-1 ыо-1—1,0 МО-3—5*10~3 5-Ю-3—МО-1
МО-1—1,0 2-Ю-3—НО”2 5-Ю’-3—НО-1 5*10-2—1,0
Иттербий
Лютеций
328,94
346,44 319,29 331,21
331,21
335,43
328,87
346,48
319,34
331,14
331,15
325,77
1. Ю-3—4-Ю-2 МО-2—2*10—1
НО-1—1,0 но-3—но-2 ыо-2—но-1 5*10-2—1,0
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
В каждой спектрограмме фотометрируют почернения аналитической линии определяемого элемента 5Л и линии церия (линии сравнения) Sc (см. табл. 2) и вычисляют разность почернений Д5 = 5Л—Sc. По двум параллельным значениям AST и AS2, полученным по двум спектрограммам, снятым для каждого образца, находят среднее арифметическое AS. По значениям IgC и AS для образца сравнения строят градуировочный график в координатах (AS, IgC).
Содержание определяемой примеси находят по градуировочному графику по усредненному значению ASCp для пробы.
Расхождения результатов двух анализов (отношение большего результата к меньшему) не должны превышать величины допускаемого расхождения, равной 2,1.